流体剪切力对软骨细胞作用的研究进展

软骨细胞是力学敏感细胞之一,其对压力、张力、剪切力均比较敏感。软骨细胞可通过力学敏感通道来感受周围微环境的变化,从而调控细胞的各项生理功能,维持软骨的健康和稳态。流体剪切力是组织液于压力负荷驱动下在人体各种细胞表面流动产生的一种流体源性的机械力,可影响软骨细胞的形态发生、骨架重塑、代谢、增殖与凋亡等多种细胞生理过程。长期不对称的力学刺激将导致软骨退化和破坏,最终引起骨关节炎等疾病的发生。本文就流体剪切力对软骨细胞代谢、软骨细胞表型、软骨细胞的凋亡及软骨影像的研究进展进行综述,进一步探索骨关节炎发病机制,为治疗提供理论基础。

创伤性下颈椎不稳定77例治疗分析

目的探讨有效治疗创伤性下颈椎不稳定的个性化手术方案。方法回顾77例创伤性下颈椎不稳定患者的治疗过程及随访情况。根据损伤类型、局部病理状况、全身及伴随损伤制定相应的手术治疗方案。通过对患者术前与术后最后随访时的神经学评估、功能评分及放射学评估等资料数据的比较,进行疗效分析。结果本组前路手术41例,后路手术28例,前后联合入路手术8例。术后平均随访44个月。与术前比较,患者术后最后随访时的JOA评分、VAS、ASIA运动功能指数、Cobb角、椎体前滑移距离和椎间隙高度比值均有显著改善,所有手术节段均完全融合;不完全性脊髓损伤患者ASIA神经功能评级平均提高1-2个等级。结论根据损伤类型并结合患者的全身状况、损伤节段的局部病理解剖和神经学状况制定个性化的的手术策略,是创伤性下颈椎手术治疗成功的关键。

术中P40-N50峰波幅变化对腰椎管狭窄症后路减压术预后判断的初步研究

目的探讨术中P40-N50峰波幅变化与腰椎管狭窄症后路减压内固定术后疗效之间的关系。方法选取41例于本院明确诊断为腰椎管狭窄症的患者为研究对象,于腰椎后路减压内固定术前、术后即刻与术后3个月分别进行体感诱发电位检查。术前与术后3个月进行JOA评分并计算JOA评分改善率,比较手术前后P40-N50峰波幅变化情况,研究其与术后3个月患者JOA改善率之间的关系。结果41例患者患侧P40-N50峰波幅术前与术后即刻比较差异具有显著性[术前:(1.06±0.47)UV,术后即刻:(1.99±0.58)UV;t=-20.17,P<0.01],健侧P40-N50峰波幅无明显变化;术后即刻两侧P40-N50峰波幅比较差异具有显著性[患侧:(1.99±0.58)UV,健侧:(2.14±0.51)UV;t=-2.50,P<0.05]。术后即刻两侧P40-N50峰波幅升高值比较差异具有显著性[患侧:(0.93±0.29)UV,健侧:(0.05±0.36)UV;t=13.20,P<0.01]。术前与术后3个月JOA评分比较差异具有显著性[术前:(11.00±4.24)分,术后3个月:(22.02±2.79)分;t=-17.01,P<0.01]。术后3个月,JOA评分改善率为(74.23±18.68)%。P40-N50峰波幅术后即刻提高值与JOA改善率相关性比较:患侧具有相关性(R2=0.681),健侧无明显相关性。患侧与健侧P40-N50峰波幅术后即刻与术后3个月比较差异均无显著性。结论腰椎管狭窄症患者减压手术前后P40-N50峰波幅增加可以作为症状改善的预判指标。

通过RAW264.7细胞系初步研究破骨细胞中Notch1对RANKL-RANK系统的影响

目的·探索细胞核因子κB受体激活蛋白配体(receptor activator of nuclear factor-κB ligand,RANKL)/核因子κB受体激活蛋白(receptor activator of nuclear factor-κB,RANK)系统及Notch通路间的交互调控机制。方法·通过RANKL (35 ng/L)刺激RAW264.7小鼠破骨细胞前体细胞系,用real-time PCR、Western blotting检测Notch通路关键分子的表达水平。小干扰RNA(small interfering RNA,si RNA)技术抑制Notch通路中Notch1、Dll1和Dll3分子的表达,检测上述分子抑制后Rank mRNA和蛋白表达的变化。结果·RANKL刺激引起Notch1、Jagged1、Jagged2的表达降低,Dll4的表达升高。RANKL抑制Notch通路下游分子Hes1、Hey1的表达。通过si RNA技术,Notch1、Dll1和Dll3 mRNA的表达分别下调71%(P=0.000)、53%(P=0.015)和70%(P=0.000)。Notch1表达抑制后,Rank m RNA和蛋白的表达均增加(P=0.003,P=0.000)。结论·Notch1对RANKL-RANK系统的潜在调节机制,可能在破骨细胞相关的溶骨活动中发挥重要作用。

双效骨诱导性的有机-无机水凝胶的构建及其骨再生研究

目的·将有机药物与无机粒子相结合并赋予水凝胶以治疗功能,构建可以促进骨缺损再生的有机-无机双效骨诱导复合水凝胶。方法·制备同时负载有机药物维生素D3以及无机粒子磷酸钙纳米粒的脂质体(vitamin D_3&calcium phosphatenanoparticlesliposomes,VD_3&CaP-Lip),并通过动态光散射粒度分析仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、高效液相色谱仪对其粒径、电位、形态学以及体外释放特性进行观察;进一步将上述脂质体与甲基丙烯酸酐修饰的明胶(gelatin-methacrylic,GelMA)水凝胶相结合制备复合水凝胶(VD3&Ca P-Lip@Gel),并通过扫描电子显微镜、高效液相色谱仪、CCK-8试剂盒、细胞活/死染色、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活力测定、ALP染色、茜素红S染色、茜素红定量分析对该复合水凝胶的形态学、体外释放特性、体外矿化能力、细胞相容性、细胞黏附性以及体外促成骨能力进行观察。结果·成功构建了VD_3&Ca P-Lip@Gel水凝胶。体外释放结果显示,该复合水凝胶可在局部持续释放维生素D_3约17 d。形态学观察结果显示,该水凝胶有着良好的形态学特征,在模拟体液中可以促进体外生物矿化。细胞实验结果显示,该复合材料有着良好的细胞相容性以及细胞黏附性;相较于阴性对照组、阳性对照组以及GelMA组,其具备明显的体外促成骨分化能力。结论·所构建具有骨诱导性的有机-无机双效复合水凝胶可实现药物及纳米粒子的体外局部长期释放,可明显在体外促进成骨分化、加速骨再生过程。

高亲水性静电纺丝短纤维海绵促创面愈合的作用

目的·构建一种含有氧化石墨烯(graphene oxide,GO)的高亲水性静电纺丝短纤维海绵(Sponge@GO),探究其对慢性创面的促愈合作用。方法·分别将不含及含有GO的纺丝液经过纺丝成膜、打碎、塑形并用戊二醛交联后,制备出2种短纤维海绵(Sponge和Sponge@GO)。采用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)观察2种海绵的内部结构,通过接触角及吸水率观察两者的亲水性能。经CCK-8法和活/死细胞染色验证海绵的生物相容性。将12只6周龄SD雄性大鼠分为对照组、Sponge组和Sponge@GO组,每组各4只;通过腹腔注射1%的链脲佐菌素溶液建立糖尿病模型,建模后每只大鼠背部制备3块直径1.0 cm的全层皮肤缺损;将材料覆盖于创面,使用医用纱布覆盖创面并固定(对照组仅覆盖无菌纱布包扎);分别于术后第7、14日测量并计算创面愈合率,同时取创周0.5 cm内组织行苏木精-伊红染色(hematoxylin and eosin staining,H-E染色)、Masson染色观察病理学改变;并在第14日通过α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)免疫荧光染色,观察血管形成情况。结果·SEM观察显示,与Sponge海绵比较,Sponge@GO海绵的纤维直径较细,孔隙率偏大。2种短纤维海绵在10 min内均基本达到最大吸水率,Sponge@GO海绵的吸水率较高。Sponge@GO海绵的接触角小于Sponge海绵,差异有统计学意义(P=0.000)。CCK-8法检测结果显示,术后第3、5日Sponge组与对照组相比,尚呈现出细胞增殖的状态(均P<0.05),而Sponge@GO组与对照组的差异无统计学意义。活/死细胞染色结果显示,3组细胞均呈现良好的增长态势。SEM和荧光染色观察显示,Sponge@GO海绵内部的细胞数量明显较Sponge海绵多。3组大鼠的创面均未见感染。Sponge@GO组和Sponge组术后第7日的创面愈合率均显著高于对照组(均P<0.05);第14日,Sponge@GO组的创面愈合率仍显著高于对照组(P=0.009),而Sponge组与对照组之间的差异无统计学意义。术后第14日,H-E染色显示Sponge@GO组创面肉芽组织更加成熟,结构更为均匀致密;Masson染色显示Sponge@GO组胶原更加致密,上皮化显著;α-SMA免疫荧光染色显示Sponge@GO组新生血管数量更多,密度更高。结论·Sponge@GO海绵在吸收渗液后可维持创面微湿润环境,有利于促进伤口愈合。

低氧诱导因子-1α对成骨细胞功能的调控作用

目的探讨低氧诱导因子-1α(HIF-1α)对成骨细胞增殖、分化和矿化功能的影响。方法分别在21%和2%O2浓度下培养成骨细胞,21%O2培养24 h和2%O2培养6、12、24 h后分别检测成骨细胞表达HIF-1α、血管内皮生长因子、核结合因子a1、骨钙素的水平,检测成骨细胞增殖率、分泌碱性磷酸酶情况以及钙结节形成情况。结果与21%O2培养相比,2%O2浓度下,成骨细胞在mRNA和蛋白水平HIF-1α表达均上升,同时成骨细胞表达血管内皮生长因子、核结合因子a1、骨钙素的水平逐渐升高;成骨细胞增殖率增加,分泌碱性磷酸酶的能力以及钙结节形成能力也逐渐增强。结论在2%O2浓度下24 h内,HIF-1α能促进成骨细胞增殖、分化和矿化,从而促进成骨细胞的成骨功能。

桡、尺骨远端骨巨细胞瘤的手术治疗

目的观察桡、尺骨远端骨巨细胞瘤手术治疗的效果。方法选取18例接受手术治疗且术后至少随访24个月的桡骨(15例)或尺骨(3例)远端骨巨细胞瘤患者,其中3例桡骨远端病变患者接受了囊内刮除手术,另12例采用瘤段切除自体腓骨移植重建术;2例尺骨远端病变患者接受单纯瘤段切除术,另1例于切除瘤段后进行腕关节融合。术后随访患者复发情况和关节功能状况。结果术后平均随访45个月,患者均无局部复发,无感染或周围神经损伤等并发症。2例患者接受自体腓骨移植后出现骨不连,采用自体髂骨块植骨治疗后骨愈合。术后Enneking肢体功能评价平均得分为74%,肢体功能评分与患者性别、肿瘤发生部位和Campanacci骨巨细胞瘤影像学分期无关,与手术方式有关。结论瘤段切除术治疗桡、尺骨远端骨巨细胞瘤可显著降低肿瘤局部复发率,自体腓骨移植是重建桡腕关节的可行方法 。

平地自然行走护士的步态特征和足底压力分布

背景:繁忙的工作和快速行走的严格要求势必造成护士足部压力增高,甚至引起足部疾病。目的:分析护士平地自然行走下的步态特征和足底压力分布。方法:采用比利时RSscan INTERNATIONAL公司生产的足底压力分布测试系统对73名护士进行动态足底压力测试。结果与结论:护士步态分析中足底压强、冲量、支撑时间数据分析一致:在自然步态下,护士足部最大压强部位在第2、3跖骨区;足部最大冲量部位在前足;支撑期时间所占比例最大的是前足离地阶段;加上护士步速较快,足底压力相应增高,前足压力也随其增大。提示护士前足压力较高,易疲劳而发生运动损伤。因此,护士要科学的选择护士鞋或鞋垫,调整足底压力分布和足底冲量,加强对前足、特别是前足第2～3跖骨区的保护,尽可能避免足部疲劳和损伤的发生。

腰椎间盘突出症术后长期疗效分析

目的探讨开窗减压髓核摘除术治疗腰椎间盘突出症的长期疗效。方法随访采用开窗减压髓核摘除术治疗的82例单节段非特殊类型的腰椎间盘突出症患者,平均随访103个月(84～123个月)。结果术前日本骨科协会(JOA)评分平均为6.5分(5～9分),下腰痛的视觉模拟评分(VAS)为4.8分(0～8分),下肢根性痛的VAS为7.2分(4～10分);术后最终随访时JOA评分平均为13.2分(10～14分),下腰痛的VAS为1.8分(0～10分),下肢根性痛的VAS为1.2分(0～7分)。手术后JOA评分的改善率为78.8%,椎间盘高度比值为80.2%(Moch ida法)。最终随访时有7例复发性椎间盘突出。最终的临床优良率为80%(改良M acnab法)。结论手术指征合适,开窗减压髓核摘除术治疗腰椎间盘突出症能获得较好的长期疗效;手术前后下肢根性痛的改善优于下腰痛;下腰痛的发生和改变与术后椎间隙高度和节段稳定度、椎间盘退变程度以及腰背肌失效有关。

晚期骨关节炎患者关节软骨细胞中HIF-1α和VEGF的表达

目的研究低氧诱导因子1α(HIF-1α)和血管内皮生长因子(VEGF)在晚期骨关节炎(OA)患者关节软骨细胞中的表达,初步探讨HIF-1α在OA发病机制中的作用。方法选取18例晚期膝骨关节炎(KOA)接受全膝关节置换术患者的膝关节软骨组织标本,根据取材部位分为KOA负重区组(磨损较重的股骨内髁)和KOA相对非负重区组(磨损较轻的股骨外髁);另选取5例因股骨近端或股骨干肿瘤而截肢患者的正常膝关节软骨组织标本作为对照。HE和Safranin O染色下进行Mankin整体评分比较各组关节软骨组织退变程度;免疫组织化学染色检测关节软骨细胞HIF-1α和VEGF表达,比较各组HIF-1α和VEGF阳性细胞计数。结果 KOA负重区组Mankin整体评分为(12.36±0.84),显著高于KOA相对非负重区组的(7.23±0.32)和对照组的(0.88±0.15)(P<0.05)。免疫组织化学染色显示,KOA负重区组关节软骨细胞HIF-1α和VEGF阳性细胞计数分别为4.81±0.62和5.67±0.32,均显著高于KOA相对非负重区组和对照组(分别为2.37±0.68、4.87±0.33和0.78±0.14、2.02±0.45)(P<0.05)。结论晚期OA患者关节软骨细胞中HIF-1α和VEGF蛋白表达明显增加。提示上调靶基因VEGF表达是HIF-1α在OA发病中可能的调节机制。

大鼠髁突软骨细胞凋亡与胰岛素样生长因子1的影响

背景:胰岛素样生长因子 1 参与了髁突软骨生长与改建,是软骨发育关键因子。目的:探索胰岛素样生长因子 1 对体外培养大鼠髁突软骨细胞凋亡的作用,以及对凋亡相关因子 Bcl-2 和 BaxmRNA 及蛋白表达变化的影响。方法:体外培养并鉴定出生后 1,28 d 大鼠髁突软骨细胞后,将每个年龄组的髁突软骨细胞分别分为实验组和对照组。饥饿培养 24 h 后,实验组加入 100 μg/L 重组大鼠胰岛素样生长因子 1 细胞因子孵育 48 h,对照组正常培养。结果与结论:与对照组相比,实验组加入重组胰岛素样生长因子 1 后,髁突软骨细胞数量增多,增殖速度显著增加(P < 0.05)。实时 PCR 和 Western blot 检测显示,加入重组胰岛素样生长因子 1 培养 48 h 后,各组髁突软骨细胞中 bcl-2 mRNA 和蛋白表达增加,bax mRNA 和蛋白表达减少(P < 0.05)。提示胰岛素样生长因子 1 可以促进新出生及青春期大鼠髁突软骨细胞增殖,抑制其凋亡,并可能通过 Bcl-2 和 Bax 介导抑制凋亡。

经皮椎体成形术治疗陈旧性椎体压缩性骨折的疗效

目的对伤后6月的骨质疏松性椎体压缩性骨折(VCF)患者行经皮椎体成形术(PVP),观察患者症状改善及并发症的发生。方法对2002年1月至2005年8月间行PVP的17例患者进行随访,手术前后给予视觉模拟评分(VAS),比较不同骨折时间的VAS变化的差异,了解并发症的发生及患者的主观满意度。结果平均随访时间16月;术前VAS平均为7.5分,随访时为3.4分;不同骨折时间VAS改善情况没有明显差异;所有患者无骨水泥渗漏造成的神经压迫等症状;手术的主观满意度良好。结论选择合适的病例,应用PVP治疗陈旧性VCF疗效满意;MR I对于患者的评估非常重要,术前MR I出现骨髓水肿信号的患者疗效满意。

血清骨桥蛋白与非酒精性脂肪性肝病患者肝纤维化的相关性分析

目的探讨血清骨桥蛋白(OPN)水平在非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)肝纤维化诊断中的价值。方法选择手术临床确诊NAFLD患者86例、健康对照者(正常对照组)60名。采用肝组织活检评估肝纤维化分期,酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清OPN水平,并与患者临床生化指标[包括丙氨酸氨基转移酶(AST)、天门冬氨酸氨基转移酶(ALT)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、甘油三酯(TG)与高敏C反应蛋白(hs-CRP)]进行相关分析。结果与正常对照组相比,NAFLD组的体重指数(BMI)、收缩压、舒张压、AST、ALT、稳态胰岛素评价指数(HOMA-IR)、TC、LDL-C及TG均明显增高,且罹患糖尿病、代谢综合征比例较高(P<0.01);NAFLD组血清OPN水平较明显高于正常对照组,且与AST、ALT、hs-CRP、肝纤维化分期呈正相关(r值分别为0.224、0.265、0.192、0.219,P值分别为<0.001、<0.001、0.003、<0.001),与性别、HDL-C呈负相关(r值分别为-0.213、-0.191,P值分别为<0.01、0.041)。受试者工作特征(ROC)曲线显示当OPN以32μg/L作为临界值时,诊断肝纤维化≥3期NAFLD的曲线下面积(AUC)为0.897,灵敏度和特异性分别为0.821和0.855。结论作为促纤维化因子,OPN不仅可以反映NAFLD的纤维化程度,而且在NAFLD病变形成中也可能起到一定作用。

三根汤含药大鼠血清对颗粒诱导的破骨细胞形成及其骨吸收功能的影响

目的:研究三根汤含药大鼠血清在体外实验中对颗粒诱导的破骨细胞形成及其骨吸收功能的影响。方法:利用核转录因子-κB受体活化因子配体和巨噬细胞集落刺激因子共同诱导小鼠骨髓巨噬细胞分化成破骨细胞。将骨髓巨噬细胞同骨水泥即聚甲基丙烯酸甲酯颗粒按照1:3的比例分别加入至24孔板及装有骨片的96孔板中。50只SD雄性大鼠,随机分成5组,每组10只,分别给予不同药物后,同等条件下提取空白血清、西药(伊班膦酸钠)血清及高、中、低浓度中药(三根汤)血清并分别加入至相应组的培养液中。抗酒石酸酸性磷酸酶染色进行破骨细胞分化鉴定并计数,计算机图像分析技术测定骨片上骨吸收陷窝的面积。结果:加入含药血清组破骨细胞数量低于空白组(P<0.05),西药组与三根汤高剂量组破骨细胞数量低于三根汤中、低剂量组(P<0.05),且西药组与中药高剂量组两组间差异无统计学意义(P>0.05)。骨吸收陷窝实验显示空白组骨吸收陷窝面积大于其他组(P<0.05),西药组与三根汤高剂量组陷窝吸收面积小于三根汤中、低剂量组(P<0.05),且两组间差异无统计学意义(P>0.05)。结论:三根汤含药血清可以抑制颗粒诱导的破骨细胞的形成及其骨吸收功能。

低氧诱导因子-1α和VHL对小鼠软骨内成骨过程的调控机制

目的研究低氧诱导因子1α(HIF-1α)和von Hippel-Lindau(VHL)在成骨细胞水平对小鼠软骨内成骨过程的调控机制。方法以HIF-1α或VHL基因条件性敲除小鼠为实验对象,分别于4、8、12周龄时,采用组织化学染色观察、显微CT扫描、骨小梁面积测量、钙元素含量检测、四环素荧光双标记观察、Real-time PCR及Western blotting等方法,观察和比较基因敲除小鼠与野生型小鼠(对照组)软骨内成骨过程的差异。结果与野生型对照小鼠比较,HIF-1α基因敲除组小鼠在软骨内成骨过程中血管内皮生长因子(VEGF)表达减少,新骨形成速度减慢,钙元素含量和骨小梁面积减少(P<0.05);而VHL基因敲除组小鼠在软骨内成骨过程中VEGF表达增加,新骨形成速度加快,钙元素含量和骨小梁面积增加(P<0.001)。结论在小鼠软骨内化骨过程中,VHL/HIF-1α信号通路对VEGF表达具有调控作用,通过调节血管形成,最终影响骨量形成。

温哥华B3型股骨假体周围骨折的手术疗效

目的分析温哥华B3型股骨假体周围骨折的手术疗效。方法12例温哥华B3型股骨假体周围骨折患者,根据骨折的稳定性和骨骼质量不同,分别采用长柄非骨水泥假体翻修结合异体骨结构性植骨,使用记忆合金环抱器、钢缆钢板和LISS钢板等进行内固定。结果平均随访时间7.5年。9例患者达到骨性愈合,平均愈合时间4.5个月,未出现假体再松动征象;1例因为感染难以控制而取出假体;1例LISS钢板固定失败;1例患者仍在随访中。结论手术治疗温哥华B3型股骨假体周围骨折的关键是长柄股骨假体翻修、异体皮质骨结构性植骨和牢固的内固定。

利塞膦酸钠对骨质疏松大鼠牙槽骨Bcl-2、BAX表达的影响

目的:观察利塞膦酸钠对骨质疏松大鼠下颌牙槽骨显微结构、抗凋亡因子Bcl-2、凋亡因子BAX表达以及骨细胞凋亡的影响。方法:30只6月龄雌性SD大鼠,随机分为3组(每组10只),即Sham组(假手术组)、OVX组(接受双侧卵巢切除术)和RIS组(接受双侧卵巢切除术,然后给予利塞膦酸钠);造模3个月后,取各组大鼠下颌骨进行micro-CT扫描,并通过TUNEL染色以及Bcl-2、BAX免疫组织化学染色检测下颌骨骨细胞的凋亡。采用SPSS 13.0软件包对组间数据进行比较。结果:与Sham组相比,OVX组牙槽骨丧失和骨细胞凋亡明显增多;RIS组与OVX组相比,骨细胞凋亡显著减少,BV/TV显著增加,Bcl-2表达增加,Bcl-2/BAX比值增加(P<0.05)。结论:利塞磷酸钠增加下颌牙槽骨中Bcl-2的表达和Bcl-2/BAX的比值,部分逆转去卵巢骨质疏松大鼠的牙槽骨丧失,减少下颌骨骨细胞凋亡。

小鼠椎体发育中低氧诱导因子-1α的表达

目的探讨低氧诱导因子-1α(H IF-1α)在小鼠椎体发育过程中的表达。方法动态观察小鼠椎体发育的演变过程;应用逆转录-聚合酶链反应检测H IF-1α在各发育时段的表达。结果胚胎第13.5天(E13.5)时,软骨性脊柱形成,可检测到H IF-1α的mRNA表达;E14.5时,H IF-1α的表达水平达高峰(P<0.05);E15.5时,椎体内形成小的骨化核,之后逐渐增大形成初级骨化中心,并向头尾两端延伸,H IF-1α仍高表达,其后快速降至低水平。结论椎体发育表现为软骨内成骨过程,存在低氧环境,伴随H IF-1αmRNA的规律性表达,这可能与椎体软骨内骨化过程启动有关。